[发明专利]基于视觉特征点的扫地机定位方法、系统以及扫地机器人

权利要求书

1.一种基于视觉特征点的扫地机定位方法，其特征在于，所述基于视觉特征点的扫地机定位方法包括：

在所述扫地机从充电座上退出时，利用扫地机前方的单目摄像头采集充电座中至少包含两个视觉标定点的定位面的图像；

识别所述利用单目相机采集的图像中的视觉标定点并获取预存储的各所述视觉标定点之间的距离；所述距离为世界坐标系下的距离；

根据利用单目相机采集的图像中的视觉标定点之间的世界坐标系中的距离估计扫地机相对所述充电座的距离和方位；以及估计所述扫地机中单目视觉vSLAM地图定位中的vSLAM尺度；

其中，所述vSLAM尺度用于为单目视觉vSLAM地图定位计算提供初始化值；所述vSLAM尺度为世界坐标系下各视觉标定点之间的距离和vSLAM坐标系中的距离的比值，或者利用相似变换矩阵对齐图像中的视觉标定点与充电座上的视觉标定点而计算得到的参数。

2.根据权利要求1所述的基于视觉特征点的扫地机定位方法，其特征在于，所述充电座的定位面为方形面，所述视觉标定点位于所述充电座的定位面的顶点。

3.根据权利要求2所述的基于视觉特征点的扫地机定位方法，其特征在于，所述视觉标定点的数量为四个，分别位于所述充电座的定位面的四个顶点。

4.根据权利要求2～3任一所述的基于视觉特征点的扫地机定位方法，其特征在于，所述视觉标定点为方形、圆形、三角形或菱形中的任一种。

5.一种基于视觉特征点的扫地机定位系统，其特征在于，所述基于视觉特征点的扫地机定位系统包括：

图像采集模块，用于在所述扫地机从充电座上退出时，利用扫地机前方的单目摄像头采集充电座中至少包含两个视觉标定点的定位面的图像；

识别模块，用于识别所述图像中的视觉标定点；

距离获取模块，用于获取预存储的各所述视觉标定点之间的距离；所述距离为世界坐标系下的距离；

位置估计模块，用于根据利用单目相机采集的图像中的视觉标定点之间的世界坐标系中的距离估计扫地机相对所述充电座的距离和方位；

尺度估计模块，用于根据利用单目相机采集的图像中的所述视觉标定点之间的世界坐标系中的距离估计所述扫地机中单目视觉vSLAM地图定位中的vSLAM尺度；

其中，所述vSLAM尺度用于为单目视觉vSLAM地图定位计算提供初始化值；所述vSLAM尺度为世界坐标系下各视觉标定点之间的距离和vSLAM坐标系中的距离的比值，或者利用相似变换矩阵对齐图像中的视觉标定点与充电座上的视觉标定点而计算得到的参数。

6.根据权利要求5所述的基于视觉特征点的扫地机定位系统，其特征在于，所述充电座的定位面为方形面，所述视觉标定点位于所述充电座的定位面的顶点。

7.一种扫地机器人，包括扫地机和充电座，其特征在于，所述充电座的定位面至少包含两个视觉标定点；所述扫地机包括处理器和存储器，所述存储器存储有程序指令，所述处理器运行程序指令实现如权利要求1至4任一权利要求所述的方法中的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一权利要求所述的方法中的步骤。